生物化学-第六章糖代谢.ppt
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1、第七章第七章 脂类代谢脂类代谢(Lipid Metabolism)5 5 学学 时时 第一节第一节 脂质的酶促水解脂质的酶促水解脂类脂类脂肪脂肪:甘油三酯(脂肪酸与甘油)甘油三酯(脂肪酸与甘油)类脂类脂固醇类固醇类磷脂磷脂糖脂糖脂脂脂 类类(Lipid Classes)1、脂肪是氧化供能和储存能量的物质、脂肪是氧化供能和储存能量的物质 2、类脂是组成生物细胞膜的必要成分、类脂是组成生物细胞膜的必要成分 3、许多脂类还是合成体内某些活性物质的原料。、许多脂类还是合成体内某些活性物质的原料。胆胆固固醇醇胆胆汁汁酸酸、VD3、肾肾上上腺腺皮皮质质激激素素、性性激激素;素;高度不饱和脂肪酸高度不饱和脂
2、肪酸 磷脂,前列腺素。磷脂,前列腺素。脂类的生理功能:脂类的生理功能:脂肪的降解:脂肪的降解:脂肪脂肪+3 H2O 甘油甘油+3 脂肪酸脂肪酸脂酶脂酶(3 3种脂肪酸)种脂肪酸)第二节第二节 三酰甘油的分解代谢三酰甘油的分解代谢 一、甘油的氧化一、甘油的氧化磷酸二羟丙酮就是联磷酸二羟丙酮就是联系甘油代谢与糖代谢系甘油代谢与糖代谢的关键物质的关键物质.动物的甘油需要运到动物的甘油需要运到肝细胞中进行氧化分肝细胞中进行氧化分解解甘油甘油计算计算1 1moLmoL甘油彻底氧化能生成多少甘油彻底氧化能生成多少moLATPmoLATP?二、脂肪酸的二、脂肪酸的-氧化分解氧化分解 饱和脂肪酸饱和脂肪酸v-
3、氧化氧化v-氧化氧化v-氧化氧化v单不饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸v多不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸 奇数奇数C原子脂肪酸原子脂肪酸 -氧化作用概念氧化作用概念脂肪酸氧化分解时,在碳链的脂肪酸氧化分解时,在碳链的-碳原子与碳原子与-碳原子之碳原子之间断裂,使碳原子成双成对地断裂下来,生成一分子乙间断裂,使碳原子成双成对地断裂下来,生成一分子乙酰酰CoACoA和比原来少两个碳原子的脂酰和比原来少两个碳原子的脂酰CoACoA的过程称为的过程称为-氧化。氧化。AMP+PPiFADH2+NADH+H+ATPH2O+2HSCoAFAD2+NAD+纯纯化化合合物物排泄物的化学排泄物的化学
4、分析分析实验依据:实验依据:脂肪酸在体内的转变过程脂肪酸在体内的转变过程苯环苯环1904年年 F.Knoop前提:已知动物体内不能降解苯环前提:已知动物体内不能降解苯环 方案:苯基标记的饱和脂肪酸饲喂动物方案:苯基标记的饱和脂肪酸饲喂动物 脂肪酸脂肪酸-氧化实验证据氧化实验证据苯乙酸苯乙酸苯甲酸苯甲酸(1 1)脂肪酸的活化)脂肪酸的活化脂酰脂酰CoACoA的形成的形成 细胞定位:胞液(细胞质)细胞定位:胞液(细胞质)相当于消耗相当于消耗2 2个个ATPATP中间产物中间产物(2 2)脂肪酸的转运)脂肪酸的转运 N+(CHN+(CH3 3)3 3 CH CH2 2HO-CHHO-CH2 2 CO
5、O-COO-肉毒碱肉毒碱酯酰肉毒碱酯酰肉毒碱 O OR-CR-C N+(CHN+(CH3 3)3 3 CH CH2 2-O-CH-O-CH2 2 COO-COO-酯酰肉毒碱酯酰肉毒碱CoASHCoASH O OR-C-SR-C-S CoACoA O OR-C-OHR-C-OHATPATPCoASHCoASHADP+PPiADP+PPiCoASHCoASH肉毒碱肉毒碱 O OR-C-SCoAR-C-SCoA-氧化氧化线粒体内膜线粒体内膜内侧内侧外侧外侧载载体体肉碱酯酰转移酶肉碱酯酰转移酶肉碱酯酰转移酶肉碱酯酰转移酶在线粒体中,脂酰在线粒体中,脂酰CoACoA每进行一次每进行一次-氧化要经过氧化要
6、经过脱氢脱氢、加水加水、再脱氢再脱氢、硫解四步,生成一分子比硫解四步,生成一分子比原来少两个碳原子的脂酰原来少两个碳原子的脂酰CoACoA及一分子乙酰及一分子乙酰CoACoA。(3 3)脂肪酸的)脂肪酸的-氧化作用氧化作用 脱氢脱氢 脂酰脂酰CoACoA经脂酰经脂酰CoACoA脱氢酶催化,在其脱氢酶催化,在其和和碳原子上脱氢,生成碳原子上脱氢,生成2 2-反烯脂酰反烯脂酰CoACoA,该脱该脱氢反应的辅基为氢反应的辅基为FADFAD。加水(水合反应)加水(水合反应)2 2-反烯脂酰反烯脂酰CoACoA在在2 2-反烯脂酰反烯脂酰CoACoA水合酶催化下,在双键上加水生成水合酶催化下,在双键上加
7、水生成L-L-羟脂酰羟脂酰CoACoA。脱氢脱氢 L-L-羟脂酰羟脂酰CoACoA在在L-L-羟脂酰羟脂酰CoACoA脱氢脱氢酶催化下,脱去酶催化下,脱去碳原子与羟基上的氢原子生成碳原子与羟基上的氢原子生成-酮脂酰酮脂酰CoACoA,该反应的辅酶为该反应的辅酶为NADNAD+。硫解硫解 在在-酮脂酰酮脂酰CoACoA硫解酶催化下,硫解酶催化下,-酮脂酮脂酰酰CoACoA与与CoACoA作用,硫解产生作用,硫解产生1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA和比原和比原来少两个碳原子的脂酰来少两个碳原子的脂酰CoACoA。关于关于-氧化的几个问题氧化的几个问题 细胞定位:线粒体细胞定位:线粒体 肉毒碱的帮
8、助肉毒碱的帮助 乙酰乙酰CoACoA进入三羧酸循环彻底氧化,或进入乙醛进入三羧酸循环彻底氧化,或进入乙醛酸循环,也可以作为合成脂肪,糖和某些氨基酸酸循环,也可以作为合成脂肪,糖和某些氨基酸的原料。的原料。(4 4)脂肪酸氧化的能量生成)脂肪酸氧化的能量生成 脂肪酸氧化的能量生成脂肪酸氧化的能量生成如软脂酸(如软脂酸(C16):):n7次次-氧化,生成氧化,生成8分子乙酰分子乙酰CoA、7分子分子FADH2及及7分子分子NADH+H+即即 108+2.57+1.57=108分子分子ATPn 脂肪酸活化时消耗脂肪酸活化时消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键n净生成净生成108-2=106分子分子ATPn
9、能量利用率?能量利用率?2、酮体的利用、酮体的利用肝内合成肝外利用肝内合成肝外利用肝脏是生成酮体的器官,但不能使酮体进一步氧化分肝脏是生成酮体的器官,但不能使酮体进一步氧化分肝脏是生成酮体的器官,但不能使酮体进一步氧化分肝脏是生成酮体的器官,但不能使酮体进一步氧化分解,而是采用酮体的形式将乙酰解,而是采用酮体的形式将乙酰解,而是采用酮体的形式将乙酰解,而是采用酮体的形式将乙酰CoACoACoACoA经血液运送到肝经血液运送到肝经血液运送到肝经血液运送到肝外组织,作为它们的能源,尤其是肾、心肌、脑等组外组织,作为它们的能源,尤其是肾、心肌、脑等组外组织,作为它们的能源,尤其是肾、心肌、脑等组外组
10、织,作为它们的能源,尤其是肾、心肌、脑等组织中主要以酮体为燃料分子。在这些细胞中,酮体进织中主要以酮体为燃料分子。在这些细胞中,酮体进织中主要以酮体为燃料分子。在这些细胞中,酮体进织中主要以酮体为燃料分子。在这些细胞中,酮体进一步分解成乙酰一步分解成乙酰一步分解成乙酰一步分解成乙酰CoACoACoACoA参加三羧酸循环。参加三羧酸循环。参加三羧酸循环。参加三羧酸循环。肝内合成肝外利用肝内合成肝外利用3、酮体生成的生理意义、酮体生成的生理意义 正常:缺糖时,肝为肝外组织(心、肾、骨骼肌)正常:缺糖时,肝为肝外组织(心、肾、骨骼肌)提供的能源物质;提供的能源物质;异常:在异常:在饥饿、糖尿病饥饿、
11、糖尿病时,酮体生成过多,可引起时,酮体生成过多,可引起血、尿中酮体含量过高或酸中毒血、尿中酮体含量过高或酸中毒。四、乙醛酸循环四、乙醛酸循环1 1、乙醛酸循环的、乙醛酸循环的生化历程生化历程4 4、脂肪代谢和糖代谢的关系脂肪代谢和糖代谢的关系3 3、乙醛酸循环的生理意义、乙醛酸循环的生理意义 2 2、乙醛酸循环与、乙醛酸循环与糖异生的关系糖异生的关系CoASH柠檬酸合成酶柠檬酸合成酶顺乌头顺乌头酸酶酸酶1 1、乙醛酸循、乙醛酸循环反应历程环反应历程NAD+NADH苹果酸苹果酸脱氢酶脱氢酶草酰乙酸草酰乙酸 OCH3-CSCoACoASH OCH3-CSCoACOOCOO-CH2CH2CH2CH2
12、COOCOO-琥珀酸琥珀酸异柠檬酸异柠檬酸裂解酶裂解酶苹果酸苹果酸合成酶合成酶 O OH-C-C OH乙醛酸乙醛酸2 2、脂肪代谢和糖代谢的关系、脂肪代谢和糖代谢的关系延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸3-磷酸甘油磷酸甘油TCA乙醛酸乙醛酸循环循环甘油甘油乙酰乙酰 CoA三酰三酰甘油甘油脂肪酸脂肪酸 氧氧化化 糖原(或淀粉)糖原(或淀粉)1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮PEP丙酮酸丙酮酸合合成成植物和植物和微生物微生物糖糖异异生生作作用用3 3、乙醛酸循环的生物学意义、乙醛酸循环的生物学意义(1 1)可以以二碳为起始物合成)可以以二碳为起始物合成TCA
13、TCA循环中的二羧酸与三羧酸,循环中的二羧酸与三羧酸,只需少量只需少量“引物引物”,便可产生四碳物和六碳物,是,便可产生四碳物和六碳物,是TCATCA上的补上的补充。充。(2 2)由于丙酮酸氧化为乙酰)由于丙酮酸氧化为乙酰CoACoA是不可逆的,依靠脂肪大量是不可逆的,依靠脂肪大量合成糖较困难。植物、微生物体内通过乙醛酸循环途径进行,合成糖较困难。植物、微生物体内通过乙醛酸循环途径进行,合成苹果酸后氧化变成草酰乙酸,脱羧后生成丙酮酸,再糖合成苹果酸后氧化变成草酰乙酸,脱羧后生成丙酮酸,再糖原异生合成糖。是原异生合成糖。是植物种子萌发的脂肪转化为糖的途径。植物种子萌发的脂肪转化为糖的途径。第三节
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- 生物化学 第六 代谢
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